地下水动力学中的基本概念

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1、地下水动力学中的基本概念1地下水动力学Groundwaterdynamics研究地下水在孔隙岩石、裂隙岩石和岩溶（喀斯特）岩石中运动规律的科学，它是模拟地下水流基本状态和地下水中溶质运移过程，对地下水从数量上和质量进行定量评价和合理开发利用，以及兴利除害的理论基础。主要研究重力水的运动规律。1多孔介质porousmedium指地下水动力学中具有孔隙的岩石，能够赋存流体且流体可在其中运动，包括孔隙和裂隙岩层，也包括一些岩溶化比较均匀的岩层。1孔隙介质poremedium含有孔隙水的岩层；赋存流体且流体可在其中运动的孔隙岩层。1裂隙介质fissureme

2、dium含有裂隙水的岩层；赋存流体且流体可在其中运动的裂隙岩层。1岩溶介质karstmedium含有岩溶水的岩溶化岩层；赋存流体且流体可在其中运动的岩溶化若层。1骨架Matrix多孔介质中固体部分（固相）。1地下水状态方程表示水的体积变化或密度变化与压强之间的关系式。（1）体积变化：，，式中V0为初始压强P0下水的体积，为水的压缩系数。（2）密度变化：，式中r0为初始压强P0下水的密度。1孔隙度Porosity多孔介质中孔隙体积与多孔介质总体积之比（符号为n），可表示为小数或百分数。1有效孔隙Effectivepores多孔介质中相互连通的、不为结合

3、水所占据的那一部分孔隙。1有效孔隙度EffectivePorosity多孔介质中有效孔隙体积与多孔介质总体积之比（符号为ne），可表示为小数或百分数。1死端孔隙Dead-endpores多孔介质中一端与其它孔隙连通、另一端是封闭的孔隙。1多孔介质压缩系数Coefficientofcompressibility表示多孔介质在压强变化时的压缩性的指标，用a表示；多孔介质固体颗粒压缩系数as和孔隙压缩系数ap的关系为a=(1-n)as+nap≈nap。1固体颗粒压缩系数表示多孔介质中固体颗粒本身的压缩性的指标，用as表示。as<

4、pressibilityoftheporesofaporousmedium表示多孔介质中孔隙的压缩性的指标，用ap表示。1贮水系数storativity又称释水系数或储水系数，指面积为一个单位、厚度为含水层全厚度M的含水层柱体中，当水头改变一个单位时弹性释放或贮存的水量，无量纲。m*=msM。既适用于承压含水层，也适用于潜水含水层。1贮水率Specificstorativity指当水头下降（或上升）一个单位时，由于含水层内骨架的压缩（或膨胀）和水的膨胀（或压缩）而从单位体积含水层柱体中弹性释放（或贮存）的水量，量纲1/L。ms=rg(a+nb)。1重

5、力疏干gravitydrainage/yield在无压含水层中抽水或排水时，空隙中的水在重力作用下排出而使部分含水层疏干的现象。1延迟给水delayeddrainage（滞后给水）在潜水含水层中抽水时潜水位下降后其上部新形成的包气带重力水缓慢逐渐排出的现象。1含水层弹性释放elasticityreleaseofaquifers在含水层中抽水，因水头（水位）下降水的压力减少颗粒间有效应力增加使岩层骨架压缩和水体积膨胀的释水过程。1渗流Seepageflow是一种代替真实地下水流的、充满整个岩石截面的假想水流，其性质（密度、粘滞性等）与真实地下水相同，充

6、满整个含水层空间（包括空隙空间和岩石颗粒所占据的空间），流动时所受的阻力等于真实地下水流所受的阻力，通过任一断面及任一点的压力或水头均与实际水流相同。1渗流场Flowdomain假想水流所占据的空间区。1典型单元体REV/RepresentativeElementaryVolume又称代表性单元体，是渗流场中其物理量的平均值能够近似代替整个渗流场的特征值的代表性单元体积。1过水断面Cross-sectionalarea渗流场中垂直于渗流方向的任意一个岩石截面，包括空隙面积和固体颗粒所占据的面积。渗流平行流动时为平面。弯曲流动时为曲面。1渗流量Seep

7、agedischarge流量，单位时间内通过过水断面的水体积，同Q表示，单位m3/d。1渗流速度Specificdischarge/seepagevelocity又称渗透速度、比流量，是渗流在过水断面上的平均流速。它不代表任何真实水流的速度，只是一种假想速度。记为v，单位m/d。1实际平均流速Meanactualvelocity多孔介质中地下水通过空隙面积的平均速度；地下水流通过含水层过水断面的平均流速，其值等于流量除以过水断面上的空隙面积，量纲为L/T。记为。1测压管水头Piezometrichead位置水头与压力水头之和。1压力水头pressur

8、ehead含水层中某点的压力水头（h）指以水柱高度表示的该点水的压强，量纲为L，即：h=P/g，式中P为该点